JP4430408B2 - Ball joint - Google Patents
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本発明は、球状の頭部および該頭部から延びる柄部を有するボールスタッドと、ボールスタッドの頭部を揺動自在に支持するベアリングと、ボールスタッドの柄部が突出する開口部を有してベアリングを支持するハウジングとを備えたボールジョイントに関する。 The present invention has a ball stud having a spherical head and a handle extending from the head, a bearing for swingably supporting the head of the ball stud, and an opening from which the handle of the ball stud protrudes. And a ball joint including a housing for supporting the bearing.
ハウジングの内部に合成樹脂製のベアリングを支持し、このベアリングにボールスタッドの球状の頭部を揺動自在に嵌合させたボールジョイントが、下記特許文献1により公知である。
ところで、ボールジョイントをスムーズに作動させるにはベアリングとボールスタッドの頭部との間の摩擦抵抗を減少させる必要があるが、摩擦抵抗を減少させるためにベアリングとボールスタッドの頭部との摺動面の面積を減少させると、荷重による前記摺動面の面圧が増加してベアリングの摩耗が促進されてしまい、ボールジョイントの耐久性が低下する問題がある。 By the way, in order to operate the ball joint smoothly, it is necessary to reduce the frictional resistance between the bearing and the head of the ball stud, but the sliding between the bearing and the head of the ball stud is necessary to reduce the frictional resistance. If the area of the surface is reduced, the surface pressure of the sliding surface due to the load increases, and the wear of the bearing is promoted, so that the durability of the ball joint is lowered.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ボールジョイントの摩擦抵抗を削減しながら荷重に対する耐久性を高めることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to increase durability against a load while reducing the frictional resistance of a ball joint.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、球状の頭部および該頭部から延びる柄部を有するボールスタッドと、ボールスタッドの頭部を揺動自在に支持するベアリングと、ボールスタッドの柄部が突出する開口部を有してベアリングを支持するハウジングとを備えたボールジョイントにおいて、前記ハウジングは車両のサスペンションアームの端部に設けられており、前記サスペンションアームの長手方向を荷重伝達方向とし、ベアリングの軸線方向に延びて前記開口部側に開放し、前記軸線を中心として前記荷重伝達方向に対して45°ずれた位置に配置される4つのスリットを有する前記ベアリングの内周面に前記スリットに直交する方向に延びる円環状のグリス溝を設け、前記グリス溝は、ボールスタッドとベアリングとの間で、前記スリットで区画された4カ所のうち、前記荷重伝達方向の2カ所の区画に設けられる第1グリス溝と、他の2カ所の区画に設けられる第2グリス溝とを有し、前記第1グリス溝および前記第2グリス溝の前記開口部側の端面の前記軸線方向の高さを等しく形成し、前記第1グリス溝の溝幅を前記第2グリス溝の溝幅よりも狭く形成することで、ボールスタッドとベアリングとの間の荷重伝達方向に位置する前記頭部およびベアリングの摺動面の面積を、他の方向に位置する摺動面の面積よりも大きくしたことを特徴とするボールジョイントが提案される。 To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a ball stud having a spherical head and a handle extending from the head, and the head of the ball stud are swingably supported. In a ball joint including a bearing and a housing that supports the bearing with an opening from which a handle portion of the ball stud protrudes, the housing is provided at an end of a suspension arm of a vehicle. The longitudinal direction is a load transmission direction, and extends in the axial direction of the bearing, opens to the opening side, and has four slits arranged at a position shifted by 45 ° with respect to the load transmission direction around the axis. an annular grease groove extending in a direction perpendicular to the slit on the inner peripheral surface of the bearing is provided, wherein the grease groove ball stud and base Between the rings, among the four locations which are defined by the slits, a first grease groove provided in the compartment of the two locations of the load transmission direction and a second grease grooves provided in the section of the other two locations The first grease groove and the second grease groove are formed such that the end face on the opening side has the same height in the axial direction, and the groove width of the first grease groove is the groove width of the second grease groove. By making it narrower, the area of the sliding surface of the head and the bearing located in the load transmission direction between the ball stud and the bearing is made larger than the area of the sliding surface located in the other direction. A ball joint characterized by this is proposed .
尚、実施例の第1、第2摺動面14b,14cは本発明の摺動面に対応し、実施例の第2開口部17は本発明の開口部に対応する。
In addition, the 1st, 2nd
請求項1の構成によれば、球状の頭部を有するボールスタッドとベアリングとの間の荷重伝達方向に位置する前記頭部およびベアリングの摺動面の面積を、他の方向に位置する摺動面の面積よりも大きくしたので、トータルの摺動面の面積を最小限に抑えることで摩擦抵抗を減らしてボールスタッドのスムーズな揺動を可能にしながら、荷重伝達方向に位置する摺動面の面積を確保することで面圧を減少させて摩耗に対する耐久性を高めることができる。 According to the configuration of the first aspect, the area of the sliding surface of the head and the bearing positioned in the load transmission direction between the ball stud having the spherical head and the bearing is the sliding positioned in the other direction. Since the total area of the sliding surface is minimized, the frictional resistance is reduced and the ball stud can be smoothly swung, while the sliding surface located in the load transmission direction is reduced. By ensuring the area, the surface pressure can be reduced and the durability against wear can be enhanced.
特に、グリス溝がボールスタッドとベアリングとの間で前記荷重伝達方向に設けられる第1グリス溝と、他の方向に設けられる第2グリス溝とを有し、第1グリス溝の溝幅を第2グリス溝の溝幅よりも狭く形成したので、荷重伝達方向に位置する摺動面の面積を他の方向に位置する摺動面よりも大きくすることができる。 In particular, the grease groove has a first grease groove provided in the load transmission direction between the ball stud and the bearing, and a second grease groove provided in the other direction, and the groove width of the first grease groove is set to the first width. Since it is formed narrower than the groove width of the two grease grooves, the area of the sliding surface located in the load transmission direction can be made larger than the sliding surface located in the other direction.
しかもボールジョイントのハウジングを車両のサスペンションアームの端部に設けたので、サスペンションアームの長手方向に伝達される路面からの荷重を広い摺動面で受けることができる。これにより、ボールジョイントの耐久性を確保しながら、サスペンションアームをスムーズに揺動させて車両の乗り心地を高めることができる。 Moreover, since the ball joint housing is provided at the end of the suspension arm of the vehicle, the load from the road surface transmitted in the longitudinal direction of the suspension arm can be received by a wide sliding surface. Thereby, while ensuring the durability of the ball joint, the suspension arm can be smoothly swung to improve the riding comfort of the vehicle.
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
図1〜図6は本発明の一実施例を示すもので、図1はサスペンションアームの全体側面図、図2は図1の一部拡大断面図、図3は図2に対応するボールジョイントの分解図、図4は図2の4−4線拡大断面図、図5はベアリングの縦断面図(図6の5−5線断面図)、図6は図5の6−6線断面図である。 1 to 6 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall side view of a suspension arm, FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of FIG. 1, and FIG. 3 is a ball joint corresponding to FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line 4-4 of FIG. 2, FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the bearing (sectional view taken along line 5-5 of FIG. 6), and FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG. is there.
図1〜図4に示すように、自動車のサスペンションアーム10の両端には、図示せぬ車体に接続されるゴムブッシュジョイント9と、図示せぬナックルに接続されるボールジョイント12とが設けられる。ボールジョイント12とは、球状の頭部13aと、頭部13aから一体に延びる柄部13bと、柄部13bの先端に形成された雄ねじ部13cとよりなるボールスタッド13を備える。ボールスタッド13の頭部13aの周囲は摩擦係数が小さい合成樹脂製のベアリング14で覆われており、ベアリング14に対してボールスタッド13の頭部13aは揺動可能である。ボールスタッド13の雄ねじ部13cは、ナックルにナットで締結される。サスペンションアーム10の先端に設けられたハウジング11に収納孔15が形成されており、収納孔15の両端は第1開口部16および第2開口部17においてサスペンションアーム10の両面に開口する。
As shown in FIGS. 1 to 4, a
ボールジョイント12の組み立てに際し、収納孔15よりも大径の第1開口部16から、ボールスタッド13の雄ねじ部13cおよび柄部13bを第2開口部17まで貫通させることで、ボールスタッド13の頭部13aを覆うベアリング14を収納孔15に嵌合させることができる。このとき、第2開口部17の直径はベアリング14の直径よりも小さいため、ベアリング14が第2開口部17から脱落することはない。
When assembling the
続いて、第1開口部16から挿入した円板状のプラグ18を、第1開口部16および収納孔15間の段部19に支持した状態で、第1開口部16を径方向内向きにカシメ加工してプラグ18に押し付けることにより、図2に示すように、プラグ18がサスペンションアーム10の第1開口部16に固定される。そしてボールスタッド13の柄部13bの先端と第2開口部17の周囲とに、ボールスタッド13の揺動を許容しながら塵や水分の侵入を阻止するブーツ20の両端が固定される。
Subsequently, with the disk-
図5および図6を併せて参照すると明らかなように、合成樹脂製のベアリング14には、サスペンションアーム10のハウジング11の第2開口部17側に開放する4本のスリット14a…が90°間隔で形成されており、これらのスリット14a…を弾性的に開くことでベアリング14の内部にボールスタッド13の頭部13aを嵌合させることができる。
5 and 6 together, the synthetic resin bearing 14 is provided with four
ボールスタッド13の頭部13aに接触して摺動するベアリング14の内周面は、4本のスリット14a…により二つの第1摺動面14b,14bと、二つの第2摺動面14c,14cとに区画される。第1摺動面14b,14bおよび第2摺動面14c,14cは交互に配置されており、相互に対向する二つの第1摺動面14b,14bはサスペンションアーム10の長手方向(荷重伝達方向)に配置され、相互に対向する二つの第2摺動面14c,14cはそれと直交する方向に配置される。第1摺動面14b,14bにはスリット14a…に直交する方向に延びる第1グリス溝14d,14dが形成され、第2摺動面14c,14cにはスリット14a…直交する方向に延びる第2グリス溝14e,14eが形成される。第1グリス溝14d,14dの溝幅は第2グリス溝14e,14eの溝幅よりも狭くなっており、従って第1摺動面14b,14bの摺動面積は第2摺動面14c,14cの摺動面積よりも広くなっている。図5および図6から明らかなように、第1グリス溝14d,14dおよび第2グリス溝14e,14eは、全体としてベアリング14の軸線を囲むように円環状に形成される。
The inner peripheral surface of the
しかして、車両の走行に伴ってサスペンションアームが上下に揺動すると、ナックルに固定したボールスタッド13の頭部13aに対して、サスペンションアーム10のハウジング11に固定したベアリング14が相対的に揺動する。そのとき、ベアリング14の内面に形成した第1グリス溝14d,14dおよび第2グリス溝14e,14eに保持したグリスで第1摺動面14b,14bおよび第2摺動面14c,14cが潤滑される。
Thus, when the suspension arm swings up and down as the vehicle travels, the
第2グリス溝14e,14eの溝幅を第1グリス溝14d,14dの溝幅よりも大きくしたことにより、その分だけ第1、第2摺動面14b,14b;14c,14cの面積の総和を減少させて摺動抵抗を減少させ、サスペンションアーム10のスムーズな揺動を可能にして車両の乗り心地を高めることができる。またサスペンションアーム10には、その長手方向に圧縮荷重あるいは引張荷重が作用するが、第1グリス溝14d,14dの溝幅を小さくしたことで、前記荷重を支持する第1摺動面14b,14bの面積を充分に確保し、その第1摺動面14b,14bの面圧を減少させてベアリング14の耐久性を高めることができる。このように、ボールスタッド13の頭部13aとベアリング14との摺動面の面積を荷重の作用方向に応じて円周方向に変化させることで、摩擦抵抗の低減と耐久性の向上とを両立することが可能となる。
Since the groove width of the
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
10 サスペンションアーム
11 ハウジング
13 ボールスタッド
13a 頭部
13b 柄部
14 ベアリング
14a スリット
14b 第1摺動面(摺動面)
14c 第2摺動面(摺動面)
14d 第1グリス溝
14e 第2グリス溝
17 第2開口部(開口部)
10
14c Second sliding surface (sliding surface)
14d
Claims (1)
ボールスタッド(13)の頭部(13a)を揺動自在に支持するベアリング(14)と、
ボールスタッド(13)の柄部(13b)が突出する開口部(17)を有してベアリング(14)を支持するハウジング(11)と、
を備えたボールジョイントにおいて、
前記ハウジング(11)は車両のサスペンションアーム(10)の端部に設けられており、
前記サスペンションアーム(10)の長手方向を荷重伝達方向とし、
ベアリング(14)の軸線方向に延びて前記開口部(17)側に開放し、前記軸線を中心として前記荷重伝達方向に対して45°ずれた位置に配置される4つのスリット(14a)を有する前記ベアリング(14)の内周面に前記スリット(14a)に直交する方向に延びる円環状のグリス溝を設け、
前記グリス溝は、ボールスタッド(13)とベアリング(14)との間で、前記スリット(14a)で区画された4カ所のうち、前記荷重伝達方向の2カ所の区画に設けられる第1グリス溝(14d)と、他の2カ所の区画に設けられる第2グリス溝(14e)とを有し、
前記第1グリス溝(14d)および前記第2グリス溝(14e)の前記開口部(17)側の端面の前記軸線方向の高さを等しく形成し、
前記第1グリス溝(14d)の溝幅を前記第2グリス溝(14e)の溝幅よりも狭く形成することで、ボールスタッド(13)とベアリング(14)との間の荷重伝達方向に位置する前記頭部(13a)およびベアリング(14)の摺動面(14b)の面積を、他の方向に位置する摺動面(14c)の面積よりも大きくしたことを特徴とするボールジョイント。 A ball stud (13) having a spherical head (13a) and a handle (13b) extending from the head (13a);
A bearing (14) for swingably supporting the head (13a) of the ball stud (13);
A housing (11) having an opening (17) from which the handle (13b) of the ball stud (13) protrudes and supporting the bearing (14);
In ball joints with
The housing (11) is provided at the end of the suspension arm (10) of the vehicle,
The longitudinal direction of the suspension arm (10) is the load transmission direction,
There are four slits (14a) that extend in the axial direction of the bearing (14), open to the opening (17) side, and are arranged at a position shifted by 45 ° with respect to the load transmission direction with the axis as the center. An annular grease groove extending in a direction orthogonal to the slit (14a) is provided on the inner peripheral surface of the bearing (14),
The grease groove is a first grease groove provided in two sections in the load transmission direction among the four sections partitioned by the slit (14a) between the ball stud (13) and the bearing (14). (14d) and a second grease groove (14e) provided in the other two compartments ,
The axial heights of the end faces of the first grease groove (14d) and the second grease groove (14e) on the opening (17) side are formed to be equal,
By forming the groove width of the first grease groove (14d) narrower than the groove width of the second grease groove (14e), the first grease groove (14d) is positioned in the load transmission direction between the ball stud (13) and the bearing (14). The ball joint is characterized in that the area of the sliding surface (14b) of the head (13a) and the bearing (14) is larger than the area of the sliding surface (14c) located in the other direction .
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